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如圖(1)所示,圓柱形氣缸的上部有小擋板,可以阻止活塞滑離氣缸,氣缸內部的高度為d,質量不計的薄活塞將一定質量的氣體封閉在氣缸內.開始時活塞離底部高度為,溫度為t1=27℃,外界大氣壓強為p0=1.0×l05 Pa,現對氣體緩緩加熱.求:

(1)氣體溫度升高到t2=127℃時,活塞離底部的高度;

(2)氣體溫度升高到t3=387℃時,缸內氣體的壓強;

(3)在圖(2)中畫出氣體從27℃升高到387℃過程的壓強和溫度的關系圖線.

答案:
解析:

  (1)假設氣體溫度達到tc時,活塞恰好移動到擋板處,氣體做等壓變化,設氣缸橫截面積為S,由蓋·呂薩克定律得到:,即(1分)

  解出tc=177℃(1分)

  因為t2小于tc,所以溫度升高到127℃前,氣體做等壓變化,設活塞離底部的高度為h

  由蓋·呂薩克定律得到:,即(1分)

  解出h(1分)

  (2)當氣體溫度高于tc后,活塞受到擋板的阻礙,氣體體積不再發生變化,(1分)

  由查理定律得到:,即,(1分)

  解得(1分)

  (3)三個狀態的描點正確(t1=27℃,p1=1×105 Pa;tc=177℃,pc=1×105 Pa;t3=387℃,p3=1.467×105 Pa)(1分)

  兩段均為直線(未用直尺畫的不得分)(1分)

  標明過程(沒有箭號不得分)(1分)


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

[物理-選修3-4]

(1)如圖1所示,在xOy平面內有一列沿x軸傳播的簡諧橫波,頻率為2.5HZ.在t=0時,P點位于平衡位置,且速度方向向下,Q點位于平衡位置下方的最大位移處.則在t=0.35s時,P、Q兩質點
BD
BD

A.位移大小相等,方向相同
B.速度大小相等,方向相同
C.速度大小相等,方向相反
D.加速度大小相等,方向相反
(2)兩束平行的細激光束,垂直于半圓柱玻璃的平面射到半圓柱玻璃上,如圖2所示.已知其中一條光線沿直線穿過玻璃,它的入射點是O;另一條光線的入射點為A,穿過玻璃后兩條光線交于P點.已知玻璃截面的圓半徑為R,OA=
R
2
,OP=
3
R.求玻璃材料的折射率.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

【選做題】本題包括A、B、C三小題,請選定其中兩題,并在相應的答題區域內作答,若三題都做,則按A、B兩題評分.
A.(選修模塊3-3)
(1)如圖1所示,一定質量的理想氣體分別在溫度T1和T2情形下做等溫變化的p-V圖象,則下列關于T1和T2大小的說法,正確的是
A
A


A.T1大于T2B.T1小于T2
C.T1等于T2D.無法比較
(2)如圖2甲所示,將封有一定質量空氣的密閉塑料袋從海拔500m、氣溫為18℃的山腳下帶到海拔3200m、氣溫為10℃的山頂上,情形如圖乙所示.圖
(選填“甲”或“乙”)中袋中氣體分子平均動能大.從甲圖到乙圖過程中,袋內氣體減小的內能
大于
大于
(選填“大于”、“等于”或“小于”)氣體放出的熱量.
(3)如圖3所示,IBM的科學家在銅表面將48個鐵原子排成圓圈,形成半徑為7.13nm的“原子圍欄”,相鄰鐵原子間有間隙.估算原子平均間隙的大小.結果保留一位有效數字.已知鐵的密度7.8×103kg/m3,摩爾質量是5.6×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數NA=6.02×1023mol-1
B.(選修模塊3-4)
(1)列車靜止時,車廂長度與沿軌道方向排列的相鄰電線桿間距離相等.當列車以接近光速行駛,車上的乘客觀測車廂長度與相鄰電線桿間距離,所得出的結論是
A
A

A.車廂長度大于相鄰電線桿間距離
B.車廂長度小于相鄰電線桿間距離
C.向前觀測時車廂長度小于相鄰電線桿間距離
D.向后觀測時車廂長度小于相鄰電線桿間距離
(2)湖面上停著一條船,一個人觀測到每隔5s有一個波峰經過這條船,相鄰波峰間的距離是60m.這列波的頻率是
0.2
0.2
Hz,水波的波速是
12
12
m/s.
(3)如圖所示,在一厚度為d的門中安放一長度與門厚度相同的玻璃圓柱體,其直徑為l.玻璃圓柱體的折射率為
2
,且l=2d.求從右側中心點P通過玻璃圓柱體能看到門外的角度范圍.

C.(選修模塊3-5)
(1)原子核的比結合能與核子數的關系如圖1所示.核子組合成原子核時
B
B

 A.小質量數的原子核質量虧損最大
B.中等質量數的原子核質量虧損最大
C.大質量數的原子核質量虧損最大
D.不同質量數的原子核質量虧損相同
(2)在核反應堆中用石墨做慢化劑使中子減速,中子以一定速度與靜止碳核發生正碰,碰后中子反向彈回,則碰后碳核的運動方向與此時中子運動的方向
相反
相反
(選填“相反”或“相同”),碳核的動量
大于
大于
(選填“大于”、“等于”或“小于”) 碰后中子的動量.
(3)氫原子的能級如圖2所示.原子從能級n=3向n=1躍遷所放出的光子,正好使某種金屬材料產生光電效應.有一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷時所發出的光照射該金屬.求該金屬的截止頻率和產生光電子最大初動能的最大值.普朗克常量h=6.63×10-34J?s,結果保留兩位有效數字.

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科目:高中物理 來源: 題型:

[3-4]

(1)如圖1所示為兩列分別沿繩傳播的(虛線表示甲波,實線表示乙波)簡諧橫波在某時刻的波形圖,則下列說法正確的是
AC
AC

A.這兩列波可以發生干涉現象,x=0.1m處的質點振動是始終減弱的
B.這兩列波可以發生干涉現象,x=0.2m處的質點振動是始終減弱的
C.甲波的速度大小v1等于乙波的速度大小v2
D.由圖示時刻開始,再經甲波周期的1/4,M將位于波峰
(2)半徑為R的玻璃半圓柱體,橫截面如圖2所示,圓心為O.兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面,方向與底面垂直,光線1的入射點A為圓柱面的頂點,光線2的入射點為B,∠AOB=60°.已知該玻璃對紅光的折射率n=
3

①求兩條光線經柱面和底面折射后的交點與O點的距離d.
②若入射的是單色藍光,則兩條光線經柱面和底面折射后的交點與O點的距離d’距離將比上面求得的結果大還是小,請定性說明?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖1所示,用細線懸掛著包有白紙的質量為1.00kg的圓柱棒;蘸有顏料的毛筆固定在電動機的飛輪上并隨之勻速轉動.燒斷懸掛圓柱棒的線后,圓柱棒豎直自由下落,毛筆就在圓柱棒面的紙上畫出記號.如圖2所示,設毛筆接觸棒時不影響棒的運動,測得記號之間的距離依次為d1=26.0mm、d2=50.0mm、d3=74.0mm、d4=98.0mm、d5=122.0mm、d6=146.0mm,由此來驗證機械能守恒定律.已知電動機銘牌上標有“1200r/min”字樣.根據以上內容回答下列問題:

(1)毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔T=
0.05
0.05
s
(2)根據圖2所給的數據可知:毛筆畫下記號“3”時,圓柱棒下落的速度v3的計算公式為
v3=
d2+d3
2T
v3=
d2+d3
2T
(用字母表示),其大小v3=
1.24
1.24
m/s;在毛筆畫下記號“3”到“6”的這段時間內,棒的動能增加量為
2.82
2.82
J,重力勢能減小量為
2.94
2.94
J,由此可得出的結論是
圓柱棒下落過程中機械能守恒
圓柱棒下落過程中機械能守恒
(當地重力加速度g為9.8m/s2,結果保留三位有效數字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網某種小發電機的內部結構平面圖如圖1所示,永久磁體的內側為半圓柱面形狀,它與共軸的圓柱形鐵芯間的縫隙中存在輻向分布、大小近似均勻的磁場,磁感應強度B=0.5T.磁極間的缺口很小,可忽略.如圖2所示,單匝矩形導線框abcd繞在鐵芯上構成轉子,ab=cd=0.4m,bc=0.2m.鐵芯的軸線OO′在線框所在平面內,線框可隨鐵芯繞軸線轉動.將線框的兩個端點M、N接入圖中裝置A,在線框轉動的過程中,裝置A能使端點M始終與P相連,而端點N始終與Q相連.現使轉子以ω=200π rad/s角速度勻速轉動.在圖1中看,轉動方向是順時針的,設線框經過圖1位置時t=0.(取π=3)
(1)求t=
1400
s時刻線框產生的感應電動勢;
(2)在圖3給出的坐標平面內,畫出P、Q兩點電勢差UPQ隨時間變化的關系圖線(要求標出橫、縱坐標標度,至少畫出一個周期);
(3)如圖4所示為豎直放置的兩塊平行金屬板X、Y,兩板間距d=0.17m.將電壓UPQ加在兩板上,P與X相連,Q與Y相連.將一個質量m=2.4×10-12kg,電量q=+1.7×10-10C的帶電粒子,在t0=6.00×10-3s時刻,從緊臨X板處無初速釋放.求粒子從X板運動到Y板經歷的時間.(不計粒子重力)

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